Melidava

Polenul de albine ca aliment funcțional: perspective asupra compozitiei si proprietatilor sale terapeutice

„În numeroase culturi de polen de albine a fost folosit de către femei pentru a-și păstra frumusețea și a-și albi pielea. Întrucât peste 70% din compoziția BP prezintă activitate (proteine, carbohidrați, lipide/acizi grași, compuși fenolici, vitamine) au fost studiate proprietățile cosmeteutice și s-a demonstrat că BP poate activa mecanisme de protecție împotriva îmbătrânirii pielii (polifenoli, vitaminele E și C), uscăciunii pielii (zaharuri și acizi grași), radiațiilor UV (carotenoizi), distrugerilor oxidative (polifenoli), inflamației și melanogenezei care sunt implicate în distrugerile pielii umane”

Bee Pollen as Functional Food: Insights into its Composition and Therapetic Properties

Asmar El Ghouzi et al.

Antioxidants 2023, 12, 537   https://doi.org/10.3390/antiox12030557

Romanilor le plac concluziile, deci de dam de la inceput…

Introducere

Grăuntele de polen este organul reproductiv masculin al florilor; altfel spus el poartă organul care transportă gameții masculini către celulele progenitoare. Este produs și împrăștiat de către plantele superioare ca parte a procesului de reproducere. BP este rezultatul final al aglutinării grăuncioarelor de polen colectate de către albinele lucrătoare, menținute împreună de către nectar sau miere și secreții ale glandelor, fiind colectat la intrarea în stup. Este printre cele mai importante produse apicole ca aliment funcțional datorită concentrației ridicate de componente bioactive cunoscute pentru beneficiile aduse sănătății fizice și mintale, precum proteine, fibre alimentare, lipide, carbohidrați și săruri minerale. Este cunoscut și ca aliment complet, datorită potențialului antioxidant ridicat și prezenței componentelor antioxidante, polifenoli, flavonoizi, carotenoizi și vitaminele A, C și E, care îi conferă un potențial antioxidant important și importanța ca suplement alimentar. Datorită conținutului ridicat de componente bioactive, studiile științifice au comunicat că BP posedă proprietăți biologice, fiind antioxidant, hipoglicemic, antiinflamator, antibacterian și anticanceros. Ca rezultat, German Federal Ministry of Health a recunoscut formal BP ca medicament. …

Polenul de albine: de la flori în stup

Se știe că nectarul și grăuncioarele de polen constituie principalele surse de nutrienți necesari pentru supraviețuirea și sănătatea coloniei de albine. Nectarul este produs în principal de către glandele nectarifere ale plantelor și constituie materia primă pentru fabricarea mierii, în timp ce grăuncioarele de polen reprezintă gametofitul masculin al plantei. Ele iau forma unei pulberi fine compusă din mici particule cu diferite culori, în funcție de originea florală. Nectarul floral furnizează albinelor carbon și azot, iar grăuncioarele de polen furnizează lipide, proteine, vitamine și componente minerale.

Interacțiunea floare-albină este o legătură mutualistă în care florile se reproduc sexual, iar albinele se hrănesc cu nectar și polen . Plantele adoptă numeroase tehnici pentru a fi polenizate și a se reproduce, inclusiv colorarea petalelor și emisii de arome cunoscute ca feromoni. Albinele lucrătoare efectuează sute de zboruri către inflorescențe pentru a colecta cantitățile necesare de polen și nectar. Căutarea hranei este un comportament care se formează la albinele lucrătoare la vârsta de 1-2 săptămâni. Tinerele albine căutătoare de hrană efectuează zboruri de recunoaștere pentru a se obișnui, iar la vârsta de 21 de zile părăsesc stupul pentru a colecta nectar, mană, polen, apă și unele elemente esențiale, precum și rășinile folosite pentru a menține asepsia stupului. Aceste albine colectoare își folosesc proboscisul pentru a colecta nectar și apă prin pompare și capilaritate; lichidele sunt depozitate până la descărcarea de către lucrătoare în stup, care își folosesc picioarele posterioare acoperite perișori scurți și rigizi denumiți ”scopae” pentru a descărca grăuncioarele de polen colectate în sfere de polen folosind salivă și miere, iar în final le așează în coșulețele pentru polen. Majoritatea albinelor și-au format mecanisme specializate pentru a transporta polenul către stup și și-au ajustat comportamentele de toaletare pentru transferul polenului de pe corpul lor în stup.

Atunci când albinele culegătoare ajung la stup acoperă sferele de polen cu salivă, apoi compactează alveolele cu un strat din sfere de polen și miere, iar în final le acoperă cu un strat de ceară. În această etapă se produce fermentația lactică datorită participării tulpinilor de bacterii lactice care proliferează în stup. Aceste bacterii sunt Pseudomonas, care consumă oxigen și creează un mediu anaerob; Lactobacillus care transformă carbohidrații în acid lactic, iar în final Saccharomyces care asigură metabolizarea restului de zaharuri care mai există în mediu. Aceste reacții în lanț micșorează pH-ul mediului, previn germinarea polenului și îmbunătățesc capacitatea de absorbție a BP și valoarea sa nutrițională. Când BP este complet fermentat devine păstură, care furnizează albinelor proteină suplimentară, în special în perioada producerii lăptișorului de matcă (RJ), precum și nutriția larvelor, și a viitoarelor albine lucrătoare care sunt hrănite cu BP, miere și mici cantități de RJ.

Compoziție chimică

BP este un superaliment datorită domeniului deosebit de larg de componente nutriționale și microelemente. Această compoziție poate fi afectată de originea botanică, sezonul de colectare și metodele de depozitare (durata liofilizării). Considerând această variabilitate, compoziția sa nutrițională și chimică a fost extensiv studiată.

Componente principale

Apa

Câteva studii au cuantificat conținutul de apă al mostrelor de BP, cu rezultate variabile și dependente de condițiile de depozitare (BP proaspăt sau uscat) și de originile botanică și geografică.

În polenul proaspăt colectat de albine conținutul de apă este de 20-30%. Această umiditate este un mediu favorabil pentru dezvoltarea bacteriilor și fungilor. Deci procesul de congelare a polenului trebuie să înceapă imediat după colectare. Alți cercetători preferă procesarea BP proaspăt sub pernă de azot pentru a-i păstra proprietățile microbiologice și nutriționale optime. Conținutul maxim admis de apă permis în BP uscat depinde de țară și nu trebuie să depășească 4% conform legislației din Brazilia, 6% în Polonia și Elveția, 8% în Argentina și 10% în Bulgaria, constituind un criteriu de calitate pentru BP.

Conținutul de proteine

Producția de proteine pentru consum uman, definirea necesarului de proteine, evaluarea calității pentru a corespunde necesităților umane și a manageria consecințele variației aportului de proteine în alimentație sunt considerate probleme importante de sănătate publică. În consecință, este nevoie să se asigure un aport zilnic suficient de proteine de bună calitate biologică întrucât organismul uman nu le poate depozita. Astfel, BP care are un conținut ridicat de proteine, poate participa la un regim alimentar ideal în termenii necesarului de proteine. În plus, BP este principala sursă de proteine pentru albine, furnizând elementele necesare longevității, dezvoltării organelor, creșterii larvelor și dimensiunile corpului. Proteinele furnizează substanțe esențiale pentru producerea RJ în stup. Conținutul de proteine este variabil între speciile de plante și zonele geografice de colectare și variază între 10-40% din subst. uscată a polenului.                   

Aminoacizi

Aminoacizii sunt importanți pentru sinteza proteinelor, dar și pentru biosinteza hormonilor și a altor molecule cu rol biologic. Nutrițional se pot deosebi două tipuri de aminoacizi; cei esențiali pe care nu îi poate sintetiza organismul uman și cei neesențiali pentru care organismul deține echipamentul necesar pentru a-i sintetiza. În acest context, BP este considerat un ”aliment natural perfect” întrucât este o sursă importantă a tuturor aminoacizilor esențiali necesari în nutriția albinelor și a oamenilor. Acest conținut variază de la o specie la alta și depinde de originea botanică și geografică, condițiile de climă și de accesibilitatea nutrienților din plante. Deci, cantitatea de aminoacizi poate fi folosită ca indicator al prospețimii, modului de depozitare și a procesului de uscare.

Conținutul de aminoacizi al BP este de 108,1- 287,7mg/g BP. În ceea ce privește profilul de aminoacizi, De-Melo și Almeida-Muradian au comunicat 25 de aminoacizi, dintre care opt esențiali (valină, leucină, izoleucină, lizină, fenilalanină, treonină, histidină și metionină). Triptofanul este nedetectabil datorită metodelor cu hidroliză folosite la determinarea aminoacizilor, dar a fost detectat prin HPLC în mostre de BP provenite din China, Slovenia, Spania și Italia. Restul aminoacizilor sunt neesențiali; acid aspartic, alanină, glicină, glutamină, arginină, asparagină, acid glutamic, serină, tirozină, cistină, cisteină, acid γ-aminobutiric (GABA), ornitină, prolină și homoserină. S-a comunicat că prolina este aminoacidul cel mai abundent în BP uscat din cele mai multe țări, iar acidul glutamic este principalul aminoacid în BP proaspăt colectat.

BP este compus din polen floral amestecat cu nectar și secreții salivare ale albinelor. Carbohidrații constituie fracțiunea cea mai importantă a BP (13-55%), fiind în principal polizaharide și material din pereții celulari. Sunt influențați de originea botanică și geografică a BP, de metoda de colectare și de procesele de condiționare, precum temperatura ridicată de la uscarea BP proaspăt.

• Zaharuri

Conținutul de zaharuri este cel mai important parametru de calitate în studiile de caracterizare a BP și nu trebuie să fie mai mic de 40%. De obicei, zaharurile sunt neglijate sau sunt incluse în totalul carbohidraților, care mai cuprinde și amidonul și fibrele alimentare. Compoziția în zaharuri a BP a fost evaluată în mai multe studii, fie ca zaharuri reducătoare, fie ca zaharuri individuale, iar toate evaluările au arătat predominanța glucozei și fructozei ca monozaharide, reprezentând cantitatea cea mai importantă din fracțiunea de zaharuri. Au fost de asemenea identicate sucroza, maltoza, trehaloza, turanoza și melezitoza. Conținutul de zaharuri și profilul acestora sunt mult influențate de nectarul adăugat de albine în procesul de ambalare și depozitare a polenului colectat de albine. Sursa florală, procesul de uscare și metodele de extracție influențează de asemenea conținutul de zaharuri.

Manitolul este un poliol identificat și izolat în concentrații mari în BP colectat de la albinele fără ac Melipona subnitida din Jandaira/Brazilia, Tetragonula Friese din Filipine și Trigona din Malaezia. După acești autori, cantitatea cea mai mare de manitol nu depinde de originea florală și se presupune că speciile de albine fără ac sunt capabile să transforme glucoza și fructoza din flori în manitol datorită enzimelor lor salivare.

Pe această bază, zaharurile pot fi considerate un alt parametru în stabilirea standardelor de calitate pentru BP.

• Fibrele alimentare

Fibrele alimentare sunt fracțiile solubile și insolubile ale fibrelor din alimentele de origine vegetală și includ hemiceluloză, celuloză, lignină, oligozaharide, pectine, gume și ceruri, care rezistă enzimelor digestive, nu sunt hidrolizate și nici absorbite în tractul intestinal. Studii recente au arătat rolul fiziologic important al fibrelor alimentare în organismul uman; ele sunt implicate în managementul diabetului de tip 2 prin promovarea selectivă a componentelor microflorei intestinale. Un regim alimentar bogat în fibre este eficient în anumite boli, precum cele legate de obezitate, bolile cardiovasculare, constipație, bolile intestinelor inflamate și cancerele de colon. BP este o bună sursă fibre alimentare brute. După Compos et al. totalul fibrelor alimentare este de 0,3-20 g/100g subst. uscată a BP. Un studiu efectuat asupra BP din Slovenia a arătat un conținut de 10-21,4g/100g subst. uscată din BP, cu 73-82% fibre brute. În Brazilia a fost comunicată o medie de 3,6 ± 1,4g/100g SU din BP, în Columbia o medie de 14,5 ± 3,5g/100g SU, iar El-Kazafy a arătat că diferite mostre de BP din Egipt au avut un domeniu de 0,15 ± 0,1 și 1,70 ± 0,02g/100g SU. Conținutul de fibre alimentare poate varia în funcție de originea botanică și de metodele de hidroliză.

Conținutul de lipide și grăsimi

Fiziologic, corpul omenesc folosește mai multe căi de biosinteză pentru a sintetiza lipide; totuși, unele lipide importante nu pot fi obținute prin biosinteză și trebuie furnizate prin hrană. Acizii grași esențiali (în special acizii grași ω-3) sunt implicați în numeroase funcții biologice și au un rol important în prevenirea bolilor inflamatorii și cardiovasculare și a tumorilor dependente de hormoni. BP este o sursă pentru acești compuși, esențiali pentru obținerea RJ. Fracția lipidică este extrem de atrăgătoare pentru albine, iar astfel plantele cu concentrații mari de lipide sunt vizitate mai frecvent. După Campos et al. conținutul de lipide din BP este de 1-13g/100g, iar DeMelo și Almeida-Muradian au comunicat că fracția lipidelor poate ajunge la 22g/100g. Thakur et al. și DeMelo et al. au comunicat mari variații al conținutului de lipide în BP monofloral din diferite țări; BP de Brassica napus din Brazilia, China, India și Grecia a avut un conținut total de lipide de 1,9, 7,2 și 3,80%, iar BP de Cocos nucifera din India și Brazilia a avut un conținut total de lipide de 10,43 și 4,6 – 5,1%.

A fost mai puțin investigat profilul lipidelor din BP. Studiile s-au concentrat mai mult pe proteine, carbohidrați și antioxidanți. După Ares et al. lipidele din BP sunt compuse în principal din carotenoizi, steroizi și acizi grași. Li et al. au sugerat prezența a nouă clase de lipide inclusiv trigliceride și acizi grași.

Profilul de acizi grași din BP variază între acizii grași saturați care includ acizii miristic, stearic și palmitic și acizii grași nesaturați care includ acizii grași oleic, α-linoleic (ω-3) și linoleic (ω-6). Această fracție predomină în BP. Alte clase de lipide precum fosfolipidele, triterpenele (acizii oleanolic și ursolic) și sterolii din plante (β-sitosterol) au fost izolate din BP în cantități mai mici. Toate studiile au comunicat că conținutul de lipide în mostrele de BP studiate depinde de originea botanică, anotimpul de colectare, de uscare, depozitare și metodele de apicultură.

Micronutrienți

Micronutrienții includ sărurile minerale și vitaminele, care nu sunt implicate în echilibrul energetic, dar sunt esențiale în toate reacțiile chimice și în menținerea vieții. Sunt necesari organismului în cantități mici pentru dezvoltare de la naștere și până la bătrânețe. Cele mai multe organizații care se ocupă de alimentație și sănătate au estimat că peste două miliarde de persoane suferă de deficiențe în microelemente, datorită fie unui consum insuficient, fie unei absorbții insuficiente a vitaminelor și elementelor minerale. În general, deficiența în micronutrienți este considerată o problemă globală la orice vârstă. În sarcină, această deficiență are efecte grave atât asupra mamei cât și a fătului, fiind asociată cu anemie, hipertensiune, diabet gestațional, probleme ale tiroidei, complicații obstetrice și probleme în dezvoltarea fătului. În copilărie, insuficiența de micronutrienți poate afecta dezvoltarea mintală și fizică a copiilor și creșterea vulnerabilității în fața bolilor, în apărarea gazdei și producere de infecții, dizabilități, autism, probleme oculare, pierderi de energie și de potențial. Populația în vârstă este și ea vulnerabilă la deficiențele de micronutrienți care pot genera declin cognitiv ușor, risc ridicat de diabet de tip 2, boli cardiovasculare, infecții respiratorii acute, în special infecții cu coronavirus, și afectarea funcției imune. Folosirea unui regim alimentar bogat în micronutrienți protejează împotriva acestor patologii. Această protecție poate fi garantată prin consumarea de produse naturale echilibrate și bogate cum este BP.

Elemente minerale

Aproximativ 20 de elemente minerale sunt necesare în hrana oamenilor și sunt clasificate drept macronutrienți și oligoelemente. Deficiențele organismului uman în elemente minerale produc probleme metabolice și deficiențe de dezvoltare în timpul sarcinii, afectând starea de bine individuală și creind probleme economice. BP este o bună sursă de minerale esențiale pentru dezvoltarea albinelor precum și a oamenilor, elemente care reprezintă 2-6% din conținutul său, cu aprox. 25 de elemente, ceea ce face din BP un produs cu valoare adăugată.

K se găsește în concentrații mari în BP (400-2000mg/100g BP) iar 15g de BP acoperă 25% din aportul zilnic recomandat (RDI) din acest element (2000mg/zi). P este al doilea element principal prezent în BP (0,80-6mg/100g BP) acoperind 16% din RDI (1000mg/zi). Al treilea element important este Mg (20-300mg/100g BP) care acoperă până la 23 % din RDI (350mg/zi) din 15g de BP. Ca este de asemenea prezent în BP (20-300mg/100g BP) și acoperă 7% din RDI (1100mg/zi) de Ca. Aceste elemente sunt cunoscute pentru rolul lor important în formarea țesutului osos prin menținerea presiunii osmotice corecte a sângelui precum și a altor fluide celulare. Fe, Zn, Cu și Mn sunt microelemente prezente în cantități relativ mari în BP acoperind 37, 79, 36 și 85% din valorile RDI respective. Aceste elemente au un rol important în formarea sângelui, precum și în procesele de dezvoltare și reproducere.

Alte elemente prezente ca urme sunt Co, Se, Mo și B, care au fost identificate în BP provenit din diferite țări. Aportul adecvat al acestor elemente este necesar pentru a susține sănătatea oaselor și a creierului, fiind implicate în menținerea structurii vitaminelor, în reproducere, metabolismul hormonilor tiroidieni, sinteza ADN-ului și protecția împotriva distrugerilor oxidative și a infecțiilor.

Na este un macroelement prezent în BP, dar conținutul său este sub 2g/kg, cu raport mare K/Na, ceea ce face BP benefic și sigur în hrana zilnică, cu un bun echilibru electrolitic.Conținutul de elemente minerale al BP este recomandat ca marker al originii sale florale și geografice precum și al calității.

Vitamine

Vitaminele sunt o clasă de nutrienți organici esențiali pentru organism, care nu sunt sintetizați de oameni, cu excepția vitaminelor D, K și a biotinei (B7), vit. D fiind sintetizată în organism prin iradierea UV a sterolilor din piele, iar biotina și vitamina K se găsesc într-unele alimente, dar pot fi și sintetizate de către microflora intestinală umană. Deci, vitaminele esențiale trebuie ingerate zilnic din hrană pentru a preveni problemele metabolice legate de deficiența lor, datorită rolului important pe care îl dețin în sinteza unor cofactori, enzime și în reacții metabolice bazate pe coenzime. BP conține aproape toate vitaminele, cu o medie de 0,02-0,7% din conținutul său total, și cu cantități mai mari de vitamine hidrosolubile față de cele liposolubile (Tabelul 1).

Tabelul 1. Vitamine izolate din BP

• Vitamine hidrosolubile

Grupul vitaminelor B; B1 – tiamină, B2 – riboflavină; B3 – vit. PP sau niacină; B5 – acid pantotenic; B6 – piridoxină; B7 – biotină; B9 – acid folic; B12 – cobalamină, a fost identificat în BP. Vit. C este identificată mai greu întrucât este deteriorată de pretratamentul termic. Vitaminele complexului B nu sunt depozitate în organism în cantități semnificative și necesită un aport zilnic. Ele sunt implicate în imunitate, dermatologie și în producerea de energie celulară (B1, B2); ele facilitează producerea de aminoacizi și le îmbunătățesc metabolismul (B6) și ajută organismul să transforme carbohidrații în glucoză (B3 sau PP). Deficiențele de vitamine hidrosolubile generate de malnutriție pot fi cauza unor patologii metabolice și nervoase, iar BP este o sursă de aceste vitamine.

• Vitamine liposolubile

BP conține vitaminele liposolubile D, K, E și A (β-caroten), în cantități mici și variabile în funcție de originea sa botanică și anotimpul de colectare.

Familia vitaminelor E este denumită tococromanoli (tocoferoli și tocotrienoli), iar BP conține α-tocoferol, β-tocoferol, γ-tocoferol și δ-tocoferol, cu dominanța tocoferolilor α și γ. Vit. K2 (menachinona 4) și două tipuri de vit. A (β-caroten și retinol) au fost decelate de Bayram et al.

Vitaminele liposolubile sunt implicate în numeroase procese fiziologice precum vederea, sănătatea oaselor, funcția imună și coagularea sângelui.

Carotenoizii

Carotenoizii sunt un grup diversificat de poliene colorate în galben și roșu, care determină culorile a numeroase produse de origine vegetală și dețin un rol important în sănătatea umană. Din acest grup, BP conține β-caroten, care este o provitamină antioxidantă cu efecte asupra sănătății umane, fiind antitumorală, antileucemică și benefică împotriva bolilor cardiovasculare. În BP au fost identificați și alți carotenoizi; luteină, criptoxantină, zeaxantină, β-criptoxantină și α-caroten. Conținutul de carotenoizi variază în funcție de originea botanică, perioada de colectare, condițiile de climă, condițiile de uscare și depozitare.

Probiotice din BP

1. Percie du Sert a comunicat că albinele au fermenți lactici în nectarul depozitat în stup, iar acest nectar bogat în bacterii urmează a fi folosit în cursul zborurilor de colectare pentru a lipi grăuncioarele de polen de picioarele lor posterioare, ceea ce explică prezența bacteriilor lactice în polenul proaspăt colectat. Mai multe studii a arătat că albinele și bondarii par să dețină o microfloră intestinală simplă, care include bacterii acidofile, în special din familia lactobacililor, precum Lactobacillus kunkeei, L. plantarum, L. fermentum, L. lactis, P. ingluviei, Pediococcus acidi lactici, P. pentosaceus și Weisella cibaria. Comunitatea bacteriană din BP proaspăt provine de la microflora intestinală a albinelor. Este cunoscut efectul benefic al tulpinilor probiotice izolate din polenul proaspăt împotriva bacteriilor Gram pozitive și Gram negative prin producerea de bacteriocine precum acizii organici, care pot fi importanți în combaterea infecțiilor umane. Tulpinile de Lactobacillus izolate din BP proaspăt pot supraviețui în condițiile din tractul digestiv uman (pH scăzut, săruri biliare). Hidrofobicitatea ridicată și autoagregarea tulpinilor de lactobacili din BP proaspăt sunt caracteristici necesare pentru adeziunea bacteriană la sistemul gazdei, și pentru protecție prin formarea de biofilme peste țesutul intestinal al gazdei, făcând din aceste bacterii candidați ca probiotice pentru industriile alimentară și farmaceutică. Într-un studiu recent din Turcia au fost izolate ”bacterii lactice fructofile (FLAB)” din BP și BB proaspete. FLAB sunt bacterii lactice (LAB) care preferă fructoza față de glucoză ca sursă de carbon și au fost izolate din nișe ecologice bogate în fructoză, inclusiv din flori și din fructe, precum și din tractul gastrointestinal (GIT) al unor insecte care se hrănesc cu fructoză, precum albinele. Mai multe studii au arătat beneficiile utilizării probioticelor în tratamentul bolilor infecțioase, diabetului de tip 2, obezității, inflamațiilor, tumorilor, alergiilor și deficiențelor metabolice.

Profilul fenolic și potențialul antioxidant in vitro al BP

Componente volatile ale BP

Două studii recente efectuate asupra unor mostre de BP din Lituania, China și Spania au arătat prezența a 42 componente volatile diferite, în principal nonenal, dodecan, tridecan, hexan, 6-metil-5-hepten-2-onă, acid metilbutanoic, limonen și stiren. Aceste componente se găsesc în principal în flori și participă la atragerea polinatorilor. Alte studii din Grecia și Polonia au arătat prezența unor aldehide, cetone, terpenoizi și cantități mici de furfural. Profilul aromatic al BP este legat de originile botanice și geografice, de condițiile de climă și de specia de albine.

Profilul fenolic al BP

Componentele bioactive ale BP constituie un criteriu important de calitate. BP este un produs natural de interes științific datorită proprietăților sale benefice. Componentele sale bioactive pot contracara instalarea și/sau avansarea unor patologii. Determinarea compușilor fenolici este considerată un prim pas către standardizarea și predicția utilității acestui produs apicol. Analiza compoziției lor a arătat un conținut de polifenoli de 3-5% în funcție de originea sa botanică.

Acizii fenolici reprezintă 0,19% din BP, iar proprietățile lor sunt legate de structură. Ei pot fi împărțiți în acizi benzoici, acid fenilacetic și acizi cinamici, importanți datorită proprietăților lor antioxidante în comparație cu alte grupe de acizi fenolici. Principalele molecule de acizi fenolici sunt acizii clorogenic, galic, cinamic, ferulic, hidroxicinamic și cumaric. Pe de altă parte, flavonoizii sunt cel mai important grup de acizi fenolici care se găsesc în BP în proporții medii de 0,25 și 1% din total; sunt un bun indicator al calității BP. În BP flavonoizii se găsesc în principal ca glicozide (asociați cu molecule de zaharuri), cele ale flavonolilor fiind cele mai abundente. Prezența legăturilor glicozidice micșorează activitatea antioxidantă a flavonolilor datorită efectelor sterice, motiv pentru care conținutul BP în flavonoizi liberi este un bun criteriu de calitate. Principalii flavonoli identificați în BP sunt quercetina, kaempferolul și rutinul, iar flavanonele sunt reprezentate de naringenină și pinocembrină, genisteina fiind principala izoflavonă identificată în BP. Resveratrolul, cel mai important stilben, a fost izolat de Ares et al. (Tabelul 2).

Tabelul 2. Diferite metode folosite pentru determinarea moleculelor active din BP

Activitatea antioxidantă a BP determinată in vitro

Stresul oxidativ este implicat în numeroase patologii precum diabet, boala lui Alzheimer, cancere, ateroscleroză, ș.a. Utilizarea produselor naturale precum cele apicole; miere, BP, RJ, și propolis protejează celulele umane împotriva efectelor stresului oxidativ. Activitățile antioxidante ale BP și componentelor sale au fost determinate prin diferite tehnici precum testele DPPH, ABTS, FRAP, CUPRAC, NO și TAC (Tabelul 3). El-Ghouizi et al. au evaluat in vitro activitatea antioxidantă a extractelor apoase din BP proaspăt din Maroc și au revelat capacități ridicate de captare împotriva DPPH și FRAP cu valori IC50 de 0,39 ± 0,13mg/mL și 0,54 ± 0,53g/mL, respectiv.

Tabelul 3. Diferite studii asupra activității antioxidante a BP   

În Brazilia mai mulți autori au investigat mostre de BP cu diferite origini botanice și geografice privind proprietățile antioxidante folosind testele DPPH, ORAC, β-caroten și FRAP, iar rezultatele au arătat că extractele din BP prezintă activități antioxidante importante, cu diferențe semnificative între ele și cu corelare între activitatea antioxidantă și compoziția în polifenoli, care depinde la rândul său de originea botanică și geografică a plantelor vizitate de albine.

În Egipt, autorii au investigat activitatea antioxidantă a extractelor în etanol, metanol, eter de petrol, diclormetan și acetat de etil ale mostrelor de BP din surse monoflorale (Zea mays și Trifolium alexandrinum) prin metodele ABTS și DPPH. Rezultatele au arătat activitatea anti-DPPH a extractului etanolic cu o activitate de 90%, în timp ce extractul în metanol a arătat o activitate puternică de 76,51%. Activitatea antioxidantă ridicată a extractului etanolic ar putea fi legată de componentele sale catechină, quercetină, acizii cafeic și galic. Aceste rezultate sunt confirmate de studii făcute asupra BP din China în care autorii au investigat capacitatea antioxidantă a extractelor în apă, etanol și metanol folosind DPPH, ABTS, activitatea de captare a superoxidului și capacitatea reducătoare și au arătat că extractul etanolic din BP are un bun efect anti-DPPH cu IC50 = 1,28 ± 0,03mg/mL, un efect important efect anti-ABTS (1,06 ± 0,02mmol TE/g) și o capacitate reducătoare de 70,55%. Extractul metanolic a prezentat un efect antioxidant cu o valoare anti-DPPH cu IC50 = 1,72mg/mL și IC50 = 3,48 mg/mL pentru activitatea de captare a superoxidului. Un interesant efect antioxidant au prezentat 22 de mostre de BP din Portugalia, manifestat prin activitate de captare a DPPH● liber și β-caroten în testele de albire cu valori medii de 3,0 ± 0,7mg/mL și respectiv 4,6mg/mL.

Mai mulți autori au comunicat activitatea antioxidantă a extractelor din BP din Turcia cu diferite origini geografice, diferite rase de albine (Apis mellifera caucasica, Apis mellifera anatoliaca, Apis mellifera syriaca și Apis mellifera carnica), diferite metode de extracție și depozitare. Autorii au arătat activitatea antiradicalică importantă a BP, puternic influențată de compoziția sa chimică, originea vegetală și geografică și de condițiile de depozitare.

Alte investigații au comunicat efecte antioxidante variabile pentru extracte din BP din Algeria, Grecia, Italia, Korea, Spania, Slovacia, Malaezia, Serbia, Thailanda și Polonia, variabilitate legată de diferențele de origine botanică și geografică.

5. Proprietățile terapeutice ale BP împotriva bolilor legate de stres oxidativ

Folosirea BP în medicina tradițională datează din antichitate și este atestată în cărți scrise de medici arabi și evrei precum Ibn al-Beithar și Maimonides la începutul anilor 1100, în care BP este descris ca fiind afrodiziac, sedativ și eficient în bolile de stomac, inimă sau intestine.

5.1. Proprietăți antioxidative

Stresul oxidativ este cauzat de un dezechilibru între producerea de radicali liberi și sistemele de apărare antioxidantă, care conduce la acumulări de ROS. ROS interacționează cu diferite componente ale citoplasmei; proteine, lipide din membrană, ADN. Ca rezultat, ROS induc grave distrugeri celulare și participă într-unele boli cronice precum diabetul și complicațiile asociate, artrită, Parkinson și Alzheimer. BP este un produs natural bogat în antioxidanți, folosit în principal împotriva stresului oxidativ și a patologiilor asociate acestuia. Kawther et al. au dovedit că administrarea de extract din BP (250mg/kg greut. corp.) atenuează stresul oxidativ indus de proteine. Activitatea antioxidantă a BP este atribuită conținutului său de metaboliți secundari care includ vitaminele E și C, carotenoizii și compușii fenolici. Datorită hidroxilului fenolic din structură, flavonoizii din BP pot capta ROS și radicalii liberi, inactivând electrofilele. Tabelul 4 arată proprietățile antioxidante a unor compuși fenolici precum și mecanismele implicate. Pari et al. au comunicat că administrarea subcronică de acid cafeic (6mg/kg greut. corp.) a îmbunătățit stresul oxidativ cauzat de toxicitatea indusă de alcool la șobolani prin creșterea sistemelor de apărare antioxidantă non-enzimatice și prin prevenirea peroxidării lipidelor. Acidul cinamic apare în procesul antioxidativ prin modularea metabolismului lipidelor și mărirea activităților enzimatice ale GSH, SOD și CAT, precum și prin captarea și micșorarea producerii de ROS. Administrarea orală de rutin în doze de 50 și 100 mg/kg greut. corp. timp de 20 de zile stimulează producerea de enzime antioxidante, micșorează markerii toxicității din ser și downreglează căile de semnalare COX, 2p38-, MAPK, i-NOS și NF-kB. Un studiu recent a arătat că quercetina micșorează stresul oxidativ și scade expresiile TNF-α, IL-1β și IL-6. Similar, tratamentul cu luteolină minimizează stresul oxidativ prin mai multe mecanisme; (a) upreglarea căii Nrf-2; (b) creșterea expresiei HO-1; (c) creșterea activităților GSH, SOD și GPx, și (d) scăderea concentrațiilor de MDA. Pinocembrina micșorează stresul oxidativ și markerii apoptotici și inflamatori.

Proprietățile terapeutice ale BP

Proprietăți antioxidante

• Micșorează producerea de ROS
• Previne peroxidarea lipidelor
• Mărește activitățile enzimatice ale GSH, SOD, și GPx

Proprietăți antidiabetice

• Micșorează concentrația sanguină de glucoză
• Inhibă activitățile α-amilazei și β-glucozidazei
• Stimulează secreția de insulină
• Potențează funcționalitatea celulelor β pancreatice
• Mărește translocația GLUT4 în mușchii scheletului

Proprietăți hepatoprotectoare

• Previne modificările histopatologice ale ficatului
• Micșorează inflamația
• Micșorează stresul oxidativ

Proprietăți nefroprotectoare

• Îmbunătățește parametrii biochimici (creatinina și bilirubina)
• Previne modificările histologice ale rinichilor
• Micșorează stresul oxidativ și inflamația

Proprietăți antiinflamatoare

• Supresează citokinele proinflamatoare (IL-1β, TNF-α, IL-18 și IL-6)
• Downreglează calea NF-kB, COX-2 și PGE-2

Polen crud natural poli-florat – Melidava

Proprietăți antidiabetice și anti-hiperglicemice

Diabetul zaharat este o deficiență endocrină caracterizată fie prin secretare insuficientă de insulină și/sau utilizarea sa deficientă. Activitatea antidiabetică/anti-hiperglicemică a BP a fost intens studiată. După Nema et al. administrarea de BP în doze de 100mg/kg greut. corp. x zi timp de 4 săptămâni scade concentrația de glucoză din sânge și previne disfuncțiile axei pituitar-testiculare. BP a prezentat o puternică activitate anti-hiperglicemică la pacienții cu diabet zaharat dependent de insulină (T2DM). Datorită componentelor sale bioactive BP își exercită efectul anti-hiperglicemic prin modularea consumului de glucoză și inhibiția activităților α-amilazei și β-glucozidazei, determinând managementul diabetului și a complicațiilor sale. Au fost investigate proprietățile antidiabetice ale componentelor individuale din BP. Adisakwattana et al. au comunicat că acidul cinamic administrat oral în doze de 50mg/kg.zi timp de 5 săptămâni stimulează secretarea de insulină și adiponectină, mărește glicoliza hepatică, îmbunătățește preluarea glucozei, potențează funcționalitatea celulelor β pancreatice și micșorează glicația proteinelor. Rutinul reglează glicemia și asigură un efect antidiabetic prin inhibiția căii de semnalare a poliolilor, precum și prin modularea metabolismului lipidelor și prevenirea peroxidării lipidelor. Apigenina facilitează și stimulează translocația GLUT4 în mușchii scheletului, fie prin upreglarea căii protein kinazei activate de AMP, fie prin activarea căii de semnalare a insulinei, ceea ce determină preluarea de glucoză și hipoglicemie. Alkhalidy et al. au investigat efectul antidiabetic al kaempferolului împotriva diabetului indus cu streptozotocină la șobolani și a arătat că administrarea a 50mg kampferol/kg greut. corp. micșorează producția hepatică de glucoză, mărește activitatea hexokinazei, scade piruvat carboxilaza hepatică și inhibă calea gluconeogenezei.

Proprietăți hepatoprotectoare

Extractul din BP posedă un puternic efect hepatoprotector. Cheng et al. au comunicat că administrarea de extract din BP mărește activitățile CAT, SOD și GPx în țesuturi și previne modificările histologice hepatice induse de tratamentul cu CCl₄ la șobolani. Aceasta sugerează rolul potențial al BP în prevenirea modificărilor hepatocelulare asociate cu expunerea la xenobiotice. Capacitatea hepatoprotectoare a BP este atribuită în principal conținutului său de antioxidanți naturali precum fenolii și flavonoizii. Capacitatea hepatoprotectoare a compușilor fenolici a fost explorată în numeroase studii (Tabelul 3). Malayeri et al. au arătat că coadministrarea unei singure doze de naringenină (50mg/kg greut. corp.) mărește activitatea antioxidantă enzimatică și non-enzimatică și micșorează concentrațiile de NO, TNF-α și IL-6. Yang et al. a indicat că acidul ferulic prezintă efecte de protecție împotriva distrugerilor oxidative acute ale ficatului cauzate de CCl₄ prin up-reglarea căilor de semnalare p-JNK, p-p38 MAPK și Bcl-2 și astfel micșorează expresiile mediatorilor proinflamatori ai toxicității hepatice TNF-α și IL-1β. Owumi et al. au arătat că acidul protocatechuic protejează împotriva disfuncției hepatice induse de methotrexat prin stimularea mecanismelor enzimatice de apărare antioxidantă și micșorarea stresului oxidativ și a producerii de radicali liberi, fapt confirmat prin analize biochimice și investigații histopatologice. Vanderson et al. au demonstrat că tratamentul cu acid cafeic îmbunătățește stresul oxidativ și disfuncția renală mediată de etanol într-un model pe șobolani. Efectul a fost atribuit downreglării CYP2E1 și protecției ADN-ului împotriva distrugerilor oxidative. Ebrahimi et al. au dovedit că tratamentul cu acid elagic micșorează distrugerile oxidative și modificările ultrastructurii ficatului în disfuncția mitocondrială și toxicitatea hepatică induse cu methotrexat la șobolani.

Proprietăți nefroprotectoare

Datorită conținutului său în molecule bioactive, BP exercită o puternică activitate nefroprotectoare. Într-un model pe șobolani s-a comunicat că extractul din BP a îmbunătățit parametrii biochimici (creatinina și bilirubina), a mărit sistemul de apărare antioxidantă (CAT, SOD și GSH), a micșorat biomarkerii stresului oxidativ (MDA și iNOS) și a prevenit efectele histologice renale induse de cisplatină. Administrarea intraperitoneală de apigenină a micșorat concentrațiile de COXI, COXII și MDA și a mărit concentrația de GSH din rinichi. Owumi et al. au comunicat că acidul protocatechuic își exercită acțiunea nefroprotectoare prin creșterea activității enzimelor antioxidante (SOD, CAT, GSH și GPX) și micșorarea concentrațiilor renale de RNOS și LPO, precum și prin micșorarea biomarkerilor inflamației NO, TNF-α și IL-1β în țesutul renal. Un alt studiu a arătat că naringenina (100mg/kg greut. corp.) micșorează stresul oxidativ și previne peroxidarea lipidelor după tratament cu ciclosporină. După Chowdhuri et al. acidul ferulic a prevenit distrugerile renale induse de hiperglicemie și stresul oxidativ la șobolani; legat de modificarea AGE, MAPK (p38 și JNK) și căile de semnalare NF-kB cu acest acid. Mohammed et al. au evidențiat că acidul elagic a stimulat expresia SIRT1, a micșorat concentrațiile proteinei P53, a micșorat producerea de ROS și a stimulat sistemele antioxidante enzimatice și non-enzimatice, fapt demonstrat prin îmbunătățirea valorilor biochimice (creatinină, uree și acid uric), țesutul histopatologic renal și biomarkerii stresului renal (MDA, GSH, CAT). Un alt studiu a arătat că tratamentul cu pinocembrină a atenuat inflamația indusă cu gentamicină și toxicitatea renală prin modularea căilor Nrf2/HO-1 și NQO1. Aceasta sugerează o puternică capacitate de a micșora stresul oxidativ și disfuncțiile nefrocelulare legate de inflamație. Shanmugam et al. au comunicat că administrarea orală de kaempferol (100mg/kg.zi. greut. corp.) a exercitat acțiune nefroprotectoare prin inhibiția căii inflamatoare mediată de kinaze RhoA/Rho kinază.

Proprietăți antiinflamatoare    

BP are un puternic impact antiinflamator. Flavonoizii și acizii fenolici dețin un rol important în activitatea antiinflamatoare a extractelor din BP. Acizii fenolici (cafeic, ferulic și cinamic) exercită efecte antiinflamatoare prin inhibiția TNF și downreglarea căii NF-kB (cale de semnalare proinflamatoare). Acidul elagic inhibă NO, TNF-α și IL-6 și induce downreglarea COX-2 și PGE2. Galangina, chrysina, quercetina, resveratrolul, kaempferolul determină activitatea antiinflamatoare a BP. Choi et al. au arătat că galangina inhibă expresiile iNOS, COX-2 și punerea în libertate a citokinelor inflamatoare IL-1β și TNF-α. Li, Zhipeng et al. au arătat că chrysina atenuează activitatea antiinflamatoare prin inhibiția căilor de semnalare NO, PGE2, și NF-kB. Quercetina și resveratrolul își exercită activitatea antiinflamatoare prin downreglarea căii NF-kB și inhibiția activităților COX-1 și COX-2. Park et al. au comunicat că kaempferolul asigură efectul său de protecție în țesuturile renale îmbătrânite prin supresarea citokinelor inflamatoare IL-1β, TNF-α, IL-18 și IL-6. Deci kaempferolul deține capacitatea de a atenua reacțiile inflamatoare cronice legate de vârstă.

Tabelul 4. Proprietăți farmacologice ale componentelor fenolice din BP

Proprietăți anti-oxidative

Proprietăți antidiabetice și anti-hiperglicemice

Proprietăți hepatoprotectoare

Proprietăți nefroprotectoare

Proprietăți antiinflamatoare

Alte efecte benefice ale BP

BP are un spectru larg de activități farmacologice și este deosebit de interesant pentru cei interesați în efectele terapeutice ale produselor naturale și în special ale produselor stupului. Compoziția bogată în probiotice, proteine, macro- și microelemente a BP a fost legată de efectele sale asupra dezvoltării morfologice (grosimea epitelului) și funcționale (absorbția) intestinului subțire, determinând buna funcționare a tractului gastrointestinal.

BP modulează activitatea secretorie (punerea în libertate a factorului de creștere IGF-1 și a hormonilor steroizi progesteronă și estradiol) și activitatea apoptotică a ovarelor la șobolani. La femei postmenopauzale cu cancer mamar, BP poate îmbunătăți simptomele legate de menopauză dacă este folosit în asociere cu tratamentul antihormonal; este de asemenea benefic femeilor care suferă probleme post-menopauzale.

Studiile au demonstrat efectele pozitive ale compușilor fenolici și al conținutului de probiotice ale BP asupra prevenirii sindromului metabolic, prin micșorarea sporului în greutate al corpului și ficatului, micșorarea glucozei sanguine a jeun și a acumulării de lipide în ser și ficat, ceea ce se explică prin reglarea microflorei itestinale.

În numeroase culturi BP a fost folosit de către femei pentru a-și păstra frumusețea și a-și albi pielea. Întrucât peste 70% din compoziția BP prezintă activitate (proteine, carbohidrați, lipide/acizi grași, compuși fenolici, vitamine) au fost studiate proprietățile cosmeteutice și s-a demonstrat că BP poate activa mecanisme de protecție împotriva îmbătrânirii pielii (polifenoli, vitaminele E și C), uscăciunii pielii (zaharuri și acizi grași), radiațiilor UV (carotenoizi), distrugerilor oxidative (polifenoli), inflamației și melanogenezei care sunt implicate în distrugerile pielii umane. Aceste dovezi au orientat atenția cosmetologilor către introducerea BP în compoziția produselor de înfrumusețare. …